巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生—— 一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法

在橡胶树中，以未成熟种子的内珠被为外植体通过其胚性愈伤组织的继代增殖可以持续不断地诱导体细胞胚胎，该方法称为持久体细胞胚胎发生(Maintained Somatic Embryogenesis，MSE)。然而，直接利用内珠被组织诱导易碎型胚性愈伤组织系不但频率很低，而且迄今仅无性系PB260和RRIM703能够藉此途径实现体细胞胚胎的长期诱导。本研究以体细胞胚胎为外植体成功诱导和建立可增殖胚性愈伤组织系。组织学分析显示，体胚外植体切口边缘表皮及周维管细胞脱分化导致易碎型胚性愈伤组织的产生。所获愈伤组织经继代增殖和筛选最终得以建立胚性愈伤组织系。该新方法被称为间接次生体细胞胚胎发生(Indirect Secondary Somatic Embryogenesis，SSE)。我们还就体胚及内珠被2种外植体诱导胚性愈伤系的潜力进行了深入比较。结果表明，采用体胚外植体诱导胚性愈伤组织系其频率明显高于内珠被外植体。除了PB260和RRIM703之外，我们通过SSE途径还成功建立了无性系PB217的胚性愈伤组织系，而该无性系之前一直难以用MSE法获得其胚性愈伤系。此外，采用SSE法建立胚性愈伤系所需继代培养的次数也大为减少。对于不少仅实现初生体细胞胚胎发生的无性系而言，该方法无疑为其长期性体胚发生的诱导开辟了一条新的途径。     

影响花生体细胞胚胎发生因素的研究

栽培花生可直接从外植体发生体细胞胚（体胚），不同外植体源，生长素浓度及品种差异等是影响花生体胚发生的主要因素。花生未成熟的幼胚易诱导产生体胚，子叶和胚轴的形态发生潜力也较大。2，4－D（20mg/L)有利于提高体胚诱导频率，不同品种的体胚发生能力存在差异，珍珠豆型比龙生型花生品种的体胚诱导频率高。     

油棕体细胞胚的诱导和次生胚的增殖研究

油棕体细胞胚的诱导是油棕体胚发生技术体系中最关键的培养过程，通过建立油棕次生胚增殖培养方法可有效地实现油棕组培苗快速的增殖繁育。本研究通过系统的对油棕体细胞胚发生及次生胚再生途径中若干影响因子的比较研究，建立油棕体细胞胚和次生胚再生体系。结果表明：油棕体细胞胚再生体系在不同基因型的油棕品种内诱导率存在较大差别，其中植物外源激素二氯苯氧乙酸(2,4-D)对油棕胚诱导效果较好；油棕次生胚增殖在不同基因型的油棕品种内差异不显著，木本植物培养基(WPM)在油棕次生胚增殖中培养效果最好。     

不同木薯品种体细胞胚及芽器官发生能力的研究

通过对不同优良木薯品种体细胞胚胎及芽器官发生能力进行比较研究。结果表明,不同品种之间的体细胞胚胎和芽器官发生能力因基因型不同而差异显著。KU 50体细胞胚发生率最高,为81.33%,其次为SC 205,诱导率为61.33%。而RYG 60未成功诱导出初生体细胞胚。诱导的体细胞胚经循环继代培养可形成次生胚状体。将次生胚状体转入成熟培养基,经光培养后可形成绿色的成熟体细胞胚,进而再生成植株。以KU 50体细胞胚萌发率最高,为42.2%。以子叶为外植体比以膨大的腋芽为外植体诱导初生体细胞胚的发生率高,除SC 205和NZ 199外,其余品种的诱导率均在85%以上。其中以新选048诱导效果最好,可达91.67%。将子叶切片置于器官发生培养基上可诱导不定芽的发生,诱导频率变幅为12.3%~71.0%,其中MCol 22和新选048诱导效果较好。     

巴西橡胶树花药体胚发生类型及其培养条件的改良

橡胶树花药培养体胚发生率低及植株再生频率低是制约其组培苗工厂化生产的瓶颈。以热研7-33-97品系花药为外植体,研究橡胶树花药体细胞胚发育过程并对其体细胞胚进行系统分类,同时改良其培养条件。结果表明,完整的体胚发育过程是球形胚-心形胚-鱼雷胚-子叶胚,但有些心形胚不能进一步发育成鱼雷胚,在后继培养中会分化成畸形胚;体胚发生不具同步性,在鱼雷胚旁又长出次生胚。胶树花药体细胞胚共分9种类型,发现胶树花药体胚发生过程中产生连体胚现象,该类胚能正常发育成植株。不同胚状体培养条件对植株再生率的影响说明,暗培养诱导胚状体2个月后再转移至500 lx弱光照条件下培养10～15 d,然后再转移至出苗培养基培养,能够显著提高植株再生率。在诱导胚胎发生培养基中添加不同浓度的稀土,结果表明,稀土具有提高橡胶树花药体胚发生率的效果,其中以添加1 mg/L稀土培养效果最佳。     

杂交水稻幼穗培养体胚发生的效果观察

利用籼粳型和籼籼型以及光温敏核不育型共5个组合杂交水稻的幼穗进行离体培养探讨杂交水稻的愈伤组织诱导和体细胞胚胎发生,除成功诱导出愈伤组织与体细胞胚外,在所试验材料研究中还显示出以下趋势:(1)籼粳型幼穗愈伤组织诱导率高于籼籼型,两者又都高于光温敏核不育型;(2)体细胞胚胎发生与愈伤组织的胚细胞生活力为关。材料之间胚性细胞生活力与体胚发生率呈籼梗型≥光温敏核不育型>籼籼型的趋势;(3)建立了体细胞无性系和获得大量体胚的培养程序,为进行两系杂交稻的有关基因导入等遗传操作提供了较理想的研究材料。此外,光温敏核不育系杂交后幼穗培养得到体胚尚属国内外首次报道。     

棉花胚性愈伤组织的长期保持技术

棉花胚性愈伤组织的长期保持技术张宝红，李凤莲，李付广，李秀兰中国农业科学院棉花研究所河南安阳４５５１１２一般来说。初诱导产生的胚性愈伤组织或经过短期培养的胚性愈伤组织较易诱导产生体细胞胚，随着培养时间的延长和继代次数的增多，体细胞胚胎发生能力会逐渐减...     

系谱和聚类分析在橡胶树内珠被组织培养中应用研究

分析16种不同基因型橡胶树幼果内珠被愈伤组织诱导率、分化率;追踪参试基因型系谱;并基于25对EST-SSRs分子标记数据对其进行聚类分析,研究系谱、聚类结果与体胚发生的关系.结果表明:16种基因型的愈伤诱导率均较高,位于68.46％-100％,7个基因型愈伤组织能诱导出体细胞胚状体,其中3个基因型能够较大量诱导体细胞胚状体,其余9个基因型的愈伤组织完全不具备分化能力;具有RRIM600亲缘的基因型体胚分化能力强,具有IAN873、PB5/51、热研217亲缘的基因型体胚分化能力弱或无体胚分化能力;16种基因型的相似系数位于0.56～0.89间,在遗传距离0.73时分为5类.体胚发生结果与系谱分析结果基本吻合,与聚类分析结果吻合度不大;提示可以利用系谱分析提高橡胶树组织培养的培养基筛选效率.最后讨论分子标记应用于组织培养的研究思路.     

不同菜用大豆品种的胚胎发生与再生

以8个菜用大豆品种的未成熟子叶为外植体,在MS(附加高浓度2,4-D)培养基诱导愈伤组织形成、体细胞胚胎发生与再生植株.结果表明:八个菜用大豆品种的未成熟子叶均可诱导产生愈伤组织与体细胞胚胎发生,出愈率为14.71%～100%.体细胞胚胎发生率变化在0～36.76%之间,绿子叶菜用大豆没有形成体细胞胚.体细胞胚可正常萌发产生小植株,移栽成活结实.菜用大豆的出愈率和体细胞胚胎发生率与基因型有关.     

铁兰体细胞胚的诱导及植株再生

以铁兰无菌苗为外植体,研究不同激素配比对铁兰胚性愈伤组织诱导及体细胞胚形成的影响,并对体细胞胚的发生过程进行形态学观察.结果表明:2,4-D对铁兰胚性愈伤组织的诱导具有重要作用,诱导铁兰胚性愈伤组织的最适2,4-D浓度为2.0 mg/L;胚性愈伤组织在含ABA的培养基上可分化形成体细胞胚.形态及解剖学观察表明,愈伤组织既可以产生于外植体的外层细胞,又可产生于外植体的深层细胞.体细胞胚的形态发生经历了与合子胚形态发生相似的阶段,即经过球形胚、子叶形胚等.胚经过萌发、芽的伸长和生根后形成再生植株.     

In vitro regeneration of Irvingia gabonensis by somatic embryogenesis

A productive genotype of Irvingia gabonensis were cultured in vitro for induction embryogenic calli, somatic embryogenesis and regeneration of plantlets. Fragments of young leaves were used as primary explants. Callogenesis was initiated by culture of explants during 30 days on Murashige and Skoog medium half strength (MS/2) supplemented with 1-6 mg L(-1) of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The highest percentage of explants forming calli is 85.1% at 3 mg L(-1) of 2,4-D. Somatic embryos were obtained after a subculture of embryogenic calli during 60 days on MS/2 supplemented with 1-3 mg L(-1) of BAP. The highest percentage of embryogenic calli which differentiates somatic embryos is 63.8 +/- 2.3% at 1 mg L(-1) of 6-benzylaminopurine (BAP). The highest number of somatic embryos per callus which is 43.6 is obtained with 2 mg L(-1) of this phytohormone. When isolated from calli and sub-cultured during 30 days on MS/2 supplemented with 2 mg L(-1) of BAP, somatic embryos germinate with a highest percentage of 83%. The subculture of germinated somatic embryos on the same Basal Medium (BM) supplemented with 4 mg L(-1) of BAP and 2 mg L(-1) of Naphthalene Acetic Acid (NAA) during 80 days gives rise to the plantlets with 82.7 +/- 4.8% of success. With this combination, each plantlet has average length of 5.6 cm, bears 3.3 leaves and 7.2 roots with 1 or 2 pivoting roots. Plantlets acclimatized on a mixture sterilized soil/vermiculite at equal volume survive at 93%. Results of this study constitute a new way for a production of Irvingia gabonensis seedlings with pivoting root and they permit to arrest the difficulties of natural and horticultural reproduction.     

蒲公英的组织培养研究

以盆栽蒲公英的叶柄和叶片为试材,对蒲公英进行组织培养。结果表明：300mg/L的抗坏血酸能够较好地防止褐化,直接诱导再生植株的最佳组合是MS＋0.5mg/L6-BA＋0.1mg/LNAA;诱导愈伤组织和继代的最佳组合是6-BA0.5mg/L＋2,4-D0.5～1.0mg/L;1/2MS＋15g/L蔗糖＋NAA0.1mg/L是诱导生根的理想培养基。     

从大豆幼胚诱导胚胎发生再生植株

采用MS基本培养基附加高浓度的生长素(2,4—D或NAA)成功地诱导了大豆(G.max)未成熟胚的体细胞胚胎发生。2,4—D的诱导效果明显优于NAA。细胞分裂素对体细胞胚胎发生有抑制作用。适宜的维生素B1浓度为0.4ppm。体细胞胚胎发生频率随蔗糖浓度(1.5—9％)的提高而降低。体细胞胚胎经历诱导、成熟和发芽三个阶段成功地发育成完整植株。再生植株移入土壤已经获得种子。     

细胞分裂素对蝴蝶兰胚性愈伤组织诱导的影响

分别以6-Benzylaminopurine(6-BA)和2,4-Dichloro phenoxyacetic acid(2,4-D)诱导蝴蝶兰外植体.6-BA从嫩茎切块诱导出胚性愈伤组织,细胞富含淀粉粒,而2,4-D得到的愈伤组织不能分化.6-BA易于从嫩叶切片诱导胚性愈伤组织,进行体细胞胚发生过程的显微观察和代谢分析.6-BA诱导期间,DNA含量上升伴随胚性愈伤组织生长,水溶性蛋白变化稍延缓于RNA含量变化.培养第11天新出现12.13,13.08,66.30,97.25,104.31 ku蛋白质,可能与胚性细胞出现有关,第25天新出现40.87 ku蛋白质,与体细胞胚形成有关.     

大豆幼胚子叶胚性悬浮细胞系的建立与次生胚诱导

本研究选用黑龙江省5个大豆品种的幼胚子叶，建立了胚性悬浮培养体系，并由悬浮体系增殖产生次生胚。系统探讨了培养基组成和浓度对体细胞胚诱导和悬浮培养物生长的影响，以及悬浮体系继代时间与胚成熟率和再生率的关系。结果表明，高效体细胞胚诱导培养基为：MSB 40mg/L2，4-D 6％蔗糖。高效球型胚增殖培养基为10mg/L2，4-D 1/2MS氮源 5mM谷氨酰胺 5mM天门冬酰胺。结果8周后的次生胚成熟率和再生率显著提高，到第12周分别达63％和35％，之后提高幅度减小。     

小麦不同外植体的组织培养效果研究

良好的组织培养效果是提高植物基因转化效率的基础。以山东省近年来育成并大面积推广的10个优良品种（系）为材料，对这些品种的花药、幼穗、幼胚和成熟胚的组织培养效果进行研究，旨在筛选每一基因型最适合于组织培养的外植体类型，为应用基因工程技术进行小麦遗传改良提供基础材料。结果表明，禽伤诱导率和再生成苗率与基因型和外植体类型（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）密切相关。8802在花药和成熟胚培养中表现突出，花药出愈率达119．5％，愈伤分化成苗率19．9％;烟农19的幼穗愈伤直接分化成苗率最高，这43．5％；8802、烟农19和潍麦8号三个基因型的幼胚培养效果差异不显著，其愈伤分化成苗率分别为26．3％、24．5％和24．8％。蔗糖浓度在3％～9％之间，对成熟胚的愈伤组织诱导率影响很小。高浓度蔗糖降低愈伤生长速度。在一定蔗糖浓度下，愈伤诱导率与2，4-D浓度密切相关，高浓度的2，4-D对愈伤组织再生不利。MS＋4mg／L2，4-D对于成熟胚的脱分化相对较好，MS和MS＋0．4mg／L NAA＋0．6mg／L KT作为成熟胚的愈伤组织再生培养基，对不同基因型具有一定的适用性。     

Improvement of Direct Somatic Embryogenesis in Rice by Selecting the Optimal Developmental Stage of Explant and Applying Desiccation Treatment

Summary

By selecting the optimal developmental stage of zygotic embryos used as expiants and applying desiccation treatment, we improved direct somatic embryogenesis in rice scutellum from two cultivars, Nipponbare and Sasanishiki. Zygotic embryos isolated 14-17, 21, 28-30 and 35-40 d after anthesis (DAA) from Nipponbare and 14-17, 18-21, 28-30 and 40-42 DAA from Sasanishiki were cultured on the embryo induction medium (EIM). Then they were transferred to embryo maturation medium (EMM) and germinated on the embryo germination medium (EGM). Only immature zygotic embryo isolated 14-17 DAA from Nipponbare and Sasanishiki could develop somatic embryos that germinated. Explants from embryos at other developmental stages could develop somatic embryos only until the elongating or scutellar stage. They enlarged and formed callus without further development. The EIM and EMM consisted of N6 macronutrients, B5 micronutrients, and B5 vitamins, supplemented with 0.1 g L^-1 casein hydrolysate, 1.5 g L^-1 proline and 1 g L^-1 MES buffer. EGM consisted of MS macro- and micronutrients and MS vitamins without organic supplement. In addition, 2 mg L^-1 2,4-D was added to EIM, 1 mg L^-1 2,4-D to EMM and 0.01 mg L^-1 zeatin to EGM. Developmental processes of somatic embryos derived from the expiants were observed by scanning electron microscopy. Desiccation treatment of maturing somatic embryo was proved to produce fully mature somatic embryos capable of germinating vigorously.